FISIOLOGIA DIGESTIVA:

POLIGÁSTRICOS

Texto de apoio para a Unidade

Curricular de Anatomia e Fisiologia

Animais II - CTA.

(Para uso exclusivo dos alunos)

J. M. Martins

Índice:

FISIOLOGIA DA DIGESTÃO: POLIGÁSTRICOS OU RUMINANTES 1

1. DIGESTÃO MECÂNICA DOS ALIMENTOS 1

2. DIGESTÃO BIOLÓGICA DOS ALIMENTOS 3

3. DIGESTÃO QUÍMICA DOS ALIMENTOS 8

4. DIGESTÃO BIOLÓGICA DOS ALIMENTOS (2º local de digestão) 10

BIBLIOGRAFIA 11

FISIOLOGIA DA DIGESTÃO:

POLIGÁSTRICOS OU RUMINANTES

Nos ruminantes, a decomposição dos ALIMENTOS em

NUTRIENTES, posteriormente absorvidos ao nível das mucosas

do trato digestivo, é feita por três processos complementares:

1) PROCESSOS MECÂNICOS;

2) PROCESSOS BIOLÓGICOS ou MICROBIANOS;

3) PROCESSOS QUÍMICOS ou ENZIMÁTICOS.

11.. DDIIGGEESSTTÃÃOO MMEECCÂÂNNIICCAA DDOOSS AALLIIMMEENNTTOOSS TRITURAÇÃO

a) Mastigação rápida (70 a 90 movimentos/minuto - bovinos)

(125 a 150 mov/min - ovinos e caprinos)

Os alimentos, pouco divididos, acomulam-se no rúmen,

juntamente com a água bebida e a saliva.

b) Ruminação (4 a 10 h/dia, em 6 a 8 períodos de 40 a 50 min cada)

i) Regurgitação dum bolo alimentar;

ii) Deglutição da porção líquida e expulsão dos gazes produzi-

dos no processo fermentativo;

iii) Remastigação do bolo alimentar regurgitado a um ritmo mais

lento que o da primeira mastigação (50 a 60 mov/min);

iv) Deglutição do bolo alimentar remastigado, que regressa ao

rúmen.

O estímulo inicial para desencadear o processo de regurgitação e de ruminação,

é fornecido pela acção dos ALIMENTOS GROSSEIROS AO NÍVEL DA GOTEIRA

ESOFÁGICA E DO CÁRDIA.

A RUMINAÇÃO É UM PROCESSO SEMI-REFLEXO/SEMI-VOLUNTÁRIO QUE,

PARA SE VERIFICAR, NECESSITA DA ACÇÃO COORDENADA DOS

MÚSCULOS LIGADOS AOS MOVIMENTOS RESPIRATÓRIOS, DOS

MÚSCULOS ABDOMINAIS, DOS MÚSCULOS DO ESÓFAGO E DOS

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MÚSCULOS LIGADOS À MOTRICIDADE DOS COMPARTIMENTOS

GÁSTRICOS.

Para que se desencadeie o processo de RUMINAÇÃO:

O retículo-rúmen tem de se encontrar suficientemente cheio. Se

estiver totalmente cheio, a produção e acumulação excessiva de gás

vai inibir a ruminação;

A dieta deve conter alimentos grosseiros;

Os alimentos devem encontrar-se num meio suficientemente líquido.

Uma insalivação fraca inibe a ruminação;

Os animais devem encontrar-se em repouso e em bom estado

sanitário.

A duração total dos processos de mastigação (primeira mastigação e ruminação) depende do teor em fibra dos alimentos.

ENSALIVAÇÃO

A secreção de saliva nos ruminantes é muito desenvolvida e

contínua 100 a 200 L/dia em bovinos; ~10 L/dia em ovinos.

1 Kg/h entre as refeições

5 Kg durante a ingestão de alimento

Muito mais durante a ruminação

Líquido incolor, inodoro e insípido;

PROPRIEDADES pH entre 8.2 e 8.4;

E COMPOSIÇÃO 99 a 99.5% de água;

DA SALIVA

Compostos inorgânicos: fosfatos de sódio e

potássio, bicarbonatos e sais básicos

que ajudam a neutralizar os ácidos

produzidos pela fermentação ruminal;

Compostos orgânicos: Elevado conteúdo em

ureia (10 a 35 mg/cc), proteínas,

mucina

A saliva dos

ruminantes actua como

solução tampão e não

tem enzimas (amilase

ou ptialina) como a do

Homem e dos suínos

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Quando se detecta uma pequena produção de saliva durante a ingestão

alimentar, nomeadamente durante a ingestão de alimentos pobres em fibra

ou muito fraccionados, pode aparecer uma situação patológica, a

meteorização - acumulação excessiva de gases (CH4 e CO2) no rúmen.

HOMOGENIZAÇÃO RUMINAL

Os alimentos, líquidos e sólidos, após a primeira mastigação ou após a

ruminação, caem no rúmen* onde, através dos movimentos das paredes

ruminais, são homogeneizados com o líquido ruminal.

*Excepções:

vitelos até às 4 semanas de vida (leite e água);

bezerros em aleitamento (só o leite);

animal adulto em sede pronunciada;

animal adulto ingerindo soluções salinas.

O tempo de permanência de um alimento grosseiro no rúmen varia: pode ir de cerca de 1.5 dias para uma pastagem jovem a cerca de 5 (ou mais) dias para a palha.

Reflexo da

goteira esofágica

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22.. DDIIGGEESSTTÃÃOO BBIIOOLLÓÓGGIICCAA DDOOSS AALLIIMMEENNTTOOSS A digestão biológica ou microbiana é uma característica

dos herbívoros (mono e poligástricos) e realiza-se no retículo-

rúmen (poligástricos) e no ceco (mono e poligástricos).

Os microorganismos responsáveis pela digestão biológica dos alimentos

encontram-se no retículo-rúmen (que não é mais que uma cuba de

fermentação) e no ceco (IG).

temperatura elevada (39 a 40ºC);

meio anaeróbio (60-70% CO2 e 25-35% CH4);

pH relativamente constante (6 a 7);

homogeneização permanente do conteúdo;

entrada regular de forragens/grosseiros;

presença da flora e fauna ruminal em

simbiose com o ruminante:

Os AGV são neutralizados pelos sais básicos

salivares e pelo NH3 obtido através da digestão

microbiana dos compostos azotados.

Protozoários ciliados (20 a 200)

- 104 a 106 por mL de líquido ruminal

- Alimentam-se de bactérias e glúcidos e

prótidos alimentares

- Começam a desaparecer a pH < 5.5

Bactérias (< 1)

- 1010 a 1011 por mL de líquido ruminal

- Prevotella, Fibrobacter, Ruminococcus,

Streptococcus, Ruminobacter, Clostridium ...

- Produtoras de enzimas amilolíticos, celu-

lolíticos, lipolíticos e proteolíticos

- Bactérias produtoras das vitaminas do

grupo B

Fungos e leveduras

- 106 a 108 por mL de líquido ruminal

CARACTERÍSTICAS

DO MEIO RUMINAL

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PRINCIPAIS ATIVIDADES DOS MICROORGANISMOS RUMINAIS

ATIVIDADE HIDROLÍTICA Hidrólise dos alimentos com recurso à produção de enzimas amilolíticas,

celulolíticas, lipolíticas e proteolíticas

Os produtos finais resultantes desta atividade são principalmente oses

(C5 e C6), amoníaco (NH3), ácidos gordos, glicerol e minerais

ATIVIDADE FERMENTATIVA Atividade realizada no meio anaeróbio ruminal, a partir dos produtos

resultantes da hidrólise dos alimentos

Os produtos finais resultantes desta atividade são essencialmente

energia (ATP e calor), gases perdidos por eructação e ácidos gordos

voláteis (AGV), produtos terminais da fermentação anaeróbia

ATIVIDADE SINTETIZADORA Desta atividade, resultam a biomassa constituinte dos microorganismos,

os seus poli-holósidos de reserva (o ”amido” dos microorganismos)

e vitaminas do grupo B.

CTA 5

Nos ruminantes, a digestão biológica ou microbiana realiza-se primeiramente no retículo-rúmen, através da

atividade das enzimas dos microorganismos ruminais.

GLÚCIDOS LÍPIDOS SUBST. AZOTADAS Substâncias

Retí

cu

lo-r

úm

en

Enzimas microbianas celulases e hemicelulases amilases e oligoglucosidases sacarases, lactases e maltases lipases e fosfolipases proteinases, polipeptidases e peptidases

GLÚCIDOS SOLÚVEIS

AMIDO

CELULOSE e

HEMICELULOSES

Algumas celuloses e

hemiceluloses

Algumas hexoses,

dextrina

e amido

Ácidos gordos voláteis

(AGV)

+

Energia e gases

TRIACILGLICERÓIS

Monoacilgliceróis,

ácidos gordos (AG) e

glicerol

Biomassa microbiana

FOSFOLÍPIDOS

Glicero-fosfato

Colina

Biomassa microbiana

PROTEÍNAS

POLIPEPTÍDEOS

SUBST. AZOTADAS

NÃO PROTÍDICAS

AMINOÁCIDOS (Aa)

Amoníaco (NH3

)

Aa microbianos

Biomassa

microbiana

absorvidas

H20

Iões

(Na+, K+, Cl-...)

Pequenas

quantidades

de glucose

AGV

NH3 em excesso

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A simbiose ruminante - microorganismos permite ao animal:

Utilizar os AGV (ácido acético, ácido propiónico e ácido

butírico) absorvidos no rúmen, como substrato

energético;

Beneficiar da síntese das vitaminas do grupo B;

Digerir a biomassa microbiana, rica em proteína e

veiculando praticamente todos os aminoácidos

essenciais ao organismo animal.

Toda a modificação alimentar brusca altera o ambiente

ruminal, afetando assim as condições de vida dos microorganismos. Isto pode repercutir-se na sua capacidade de sobrevivência e portanto, na saúde do ruminante, com o qual estes microorganismos se encontram em simbiose;

Assim, toda a mudança de regime alimentar nos

ruminantes deve ser progressiva.

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33.. DDIIGGEESSTTÃÃOO QQUUÍÍMMIICCAA DDOOSS AALLIIMMEENNTTOOSS

A digestão química ou enzimática dos alimentos realiza-se em meio gástrico (nos ruminantes, no abomaso, um meio

ácido) e em meio intestinal (meio alcalino).

DIGESTÃO GÁSTRICA

GLÚCIDOS LÍPIDOS SUBST. AZOTADAS Substâncias

Ab

om

aso

Suco gástrico [lipase gástrica] HCl* pepsinogénio pepsina (renina coagulação leite) muco, H2O, aniões, catiões

Algum amido

alimentar não

digerido pelos

microrganismos (Mo)

GLÚCIDOS

MICROBIANOS

COLESTEROL

Triacilgliceróis

Fosfolípidos

LÍPIDOS

MICROBIANOS

Polipeptídeos

alimentares não

digeridos pelos Mo

PROTEÍNA

MICROBIANA

AGV não absorvidos no

rúmen (10 a 30%)

H20

Substâncias absorvidas ao nível da mucosa do omaso e abomaso.

absorvidas

*

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DIGESTÃO INTESTINAL(a)

GLÚCIDOS LÍPIDOS SUBS. AZOTADAS Substâncias

Inte

stin

o d

elg

ad

o

Suco pancreático -amilase pancreática oligoglucosidase e maltase lipase pancreática e -fosfolipases tripsinogénio(*1) tripsina(*2) quimotripsinogénio(*2) quimotripsina pró-carboxipeptidases(*2) carboxipeptidases desoxiribo e ribonucleases bicarbonato de sódio Suco entérico ou intestinal α-dextrinase sacarase, lactase e maltase colesterol esterase e -fosfolipases pró-amino e pró-carboxipeptidases(*2)

amino e carboxipeptidases pró-dipeptidases(*2) dipeptidases enteroquinase(*1) muco, água, sais minerais...

Algum

Amido (e glicogénio)

Dextrinas

Sacarose, lactose e

maltose

Glucose

Algumas dextrinas

Sacarose, lactose e

maltose

Glucose

Glucose, galactose,

frutose e manose

Xilose

Glúcidos de origem

microbiana

Triacilgliceróis

Monoacilgliceróis

AG e glicerol

Triacilgliceróis

Fosfolípidos

Glicero-fosfato

Colina

Colesterol

AG cadeia curta

Lípidos de

origem

microbiana

Proteínas

Polipeptídeos

Peptídeos

Dipeptídeos

Aminoacidos

Proteínas e

peptídeos de

origem

microbiana

Glucose Frutose

Galactose Manose Xilose

Triacilgliceróis Acilgliceróis...

Ác. gordos

Aminoácidos

H2O e minerais

Vitaminas

(a) Nos ruminantes lactantes, a produção de sucos digestivos do ID só se inicia 24 a 65 horas após o seu nascimento.

Bílis

Sais biliares

Colesterol

Iões bicarbonato

absorvidas

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44.. DDIIGGEESSTTÃÃOO BBIIOOLLÓÓGGIICCAA DDOOSS AALLIIMMEENNTTOOSS ((22ºº llooccaall ddee ddiiggeessttããoo))

Nos ruminantes, a digestão biológica ou microbiana também se realiza no intestino grosso, mais precisamente no ceco,

através da atividade das enzimas dos microorganismos cecais.

GLÚCIDOS LÍPIDOS SUBST. AZOTADAS Substâncias

Inte

stin

o g

ro

sso

Enzimas microbianas celulases e hemicelulases amilases e oligoglucosidases sacarases, lactases e maltases lipases e fosfolipases proteinases, polipeptidases e peptidases

Algum amido (e

dextrinas)*

Alguma sacarose, lactose,

maltose e glucose*

Celulose* e

hemiceluloses*

Algumas celuloses e

hemiceluloses

Algumas hexoses

Ácidos gordos voláteis

+

Energia e gases

Alguns

triacilgliceróis*

Monoacilgliceróis ,

AG e glicerol

Biomassa microbiana

Alguns fosfolípidos*

Glicero-fosfato

Colina

Biomassa microbiana

Algumas proteínas*

e polipeptídeos*

Substâncias azotadas

não protídicas*

Aminoácidos

Amoníaco (NH3

)

Aa microbianos

Biomassa microbiana

absorvidas

H20

Iões (Na+, K+,

Cl-...)

Minerais

Pequenas quantidades de glucose

AGV

FORMAÇÃO DAS FEZES

*Estes nutrientes escaparam, em maior ou menor quantidade, ao ataque realizado pelas enzimas dos microorganismos ruminais e

do animal nas porções anteriores do tubo digestivo; são esses “restos” da digestão biológica e química que são atacados pelas

enzimas microbianas no ceco, além dos glúcidos estruturais ou parietais e das substâncias azotadas não protídicas que escaparam à

digestão biológica ruminal.

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BIBLIOGRAFIA:

Frandson, R.D.; T.L. Spurgeon (1995). Anatomia y Fisiologia de los Animales Domésticos.

Interamericana – McGraw-Hill (5ª edicion), México.

Reece, W.O. (2005). Functional anatomy and physiology of domestic animals. Lippincott,

Williams & Wilkins (3rd

edition), USA.

Soltner, D. (1978). Alimentation des animaux domestiques. Sciences et Techniques Agricoles

(12e édition), Angers.

Swenson, M.J.; W.O. Reece (1993). Duke’s Fisiologia dos animais domésticos. Guanabara

Koogan S.A. (11ª Edição), Rio de Janeiro.

Van Wynsberghe, D.; C.R. Noback; R. Carola (1995). Human Anatomy and Physiology. McGraw-

Hill, Inc. (3rd

. edition), New York.